第2課時元素的電負性及其變化規律(基礎課)第1章原子結構與元素性質第3節元素性質及其變化規律素養目標1．認識元素的電負性的周期性變化。形成“結構決定性質”的觀念，能從宏觀和微觀相結合的視角認識元素性質的變化規律。2．知道原子核外電子排布呈現周期性變化是導致電負性周期性變化的原因。3．了解元素周期律的應用價值。舊知回顧元素原子得電子能力的判斷依據1．同周期的非金屬元素，從左到右得電子能力依次增強(不包括稀有氣體元素)。2．非金屬元素最高價氧化物對應水化物的酸性越強，得電子能力越強。3．非金屬元素的單質與氫氣化合越容易，得電子能力越強；生成的簡單氣態氫化物越穩定，得電子能力越強。4．不同的非金屬單質M和N在溶液中發生置換反應，若M能置換出N，則得電子能力M>N。必備知識自主預習一、元素的電負性及其變化規律與應用1．電負性(1)概念：元素的原子在化合物中________能力的標度。(2)標準：選定氟的電負性為

____，并以此為標準確定其他元素的電負性。2．電負性的變化規律(主族元素)(1)同一周期從左到右，元素的電負性____。(2)同一主族自上而下，元素的電負性____。吸引電子4.0遞增遞減3．電負性的應用(1)判斷金屬性和非金屬性的強弱通常，電負性小于2的元素大部分是____元素；電負性大于2的元素大部分是______元素。(2)判斷化合物中元素化合價的正負化合物中，電負性大的元素易呈現__價；電負性小的元素易呈現__價。金屬非金屬負

正

(3)判斷化學鍵的類型電負性差值大的元素原子之間形成的化學鍵主要是______；電負性相同或差值小的非金屬元素原子之間形成的化學鍵主要是______。離子鍵共價鍵判一判

(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)同周期元素中，稀有氣體的電負性數值最大。 (

)(2)非金屬性越強的元素，電負性越小。 (

)(3)電負性差值大的元素原子之間一定形成離子鍵。 (

)×××

原子核外電子排布價電子想一想周期表中元素的電負性為什么出現周期性變化？提示：原子的核外電子排布出現周期性變化，故引起元素電負性出現周期性變化。關鍵能力情境探究[問題探究]1．電負性最大的元素和電負性最小的元素分別在元素周期表的位置？電負性規律及其應用提示：電負性最大的元素F在元素周期表的右上角；電負性最小的元素Fr在元素周期表的左下角。2．同一周期元素的電負性如何變化？同一主族元素的電負性如何變化？解釋原因。提示：同一周期元素隨著核電荷數遞增，原子核對核外電子吸引力逐漸增強，故元素電負性逐漸增大；同一主族元素隨著核電荷數的遞增，電子層數逐漸增多，原子核對外層電子的吸引力逐漸減小，故元素電負性逐漸減小。3．電負性差值大于1.7的兩種元素一定能形成離子化合物嗎？提示：不一定。如H的電負性為2.1，F的電負性為4.0，電負性差為1.9，但HF為共價化合物。[歸納總結]1．判斷元素電負性大小的方法(1)非金屬電負性>金屬電負性。(2)運用同周期、同主族電負性變化規律。(3)利用簡單氣態氫化物的穩定性。(4)利用最高價氧化物對應水化物的酸、堿性強弱。(5)利用單質與H2化合的難易程度。(6)利用單質與水或酸反應置換氫氣的難易程度。(7)利用化合物中所呈現的化合價。(8)利用置換反應。2．電負性的應用(1)判斷元素類型(2)判斷化合物中元素化合價的正負①在共價化合物中，電負性大的元素吸引電子能力強，共用電子對偏向該元素，該元素顯負價；反之該元素顯正價。②在離子化合物中，可以把離子鍵看成極強的共價鍵，然后利用元素電負性進行化合價正負的判斷。如NaH中，Na的電負性為0.9，H的電負性為2.1，則鈉元素顯正價，氫元素顯負價。(3)判斷化學鍵和化合物的類型(4)解釋對角線規則在元素周期表中，位于相鄰周期、相鄰主族且處于左上、右下位置的兩種元素，其電負性相近，我們認為它們的單質及其化合物的性質相似，此規則稱為對角線規則。常見的符合此規則的元素有Li—Mg、Be—Al、B—Si。如Be和Al，二者的電負性都為1.5，二者的單質、氧化物、氫氧化物都能與強酸和強堿反應。[能力達成]1．下列基態原子所對應的元素中，電負性最大的是(

)A．電子排布式：1s22s22p63s2B．價電子排布式：4s24p3C．電子排布式：[Ne]3s23p1D．電子排布式：1s22s22p63s23p5√D

[電子排布式為1s22s22p63s2的元素是Mg；價電子排布式為4s24p3的元素是As；電子排布式為[Ne]3s23p1的元素是Al；電子排布式為1s22s22p63s23p5的元素是Cl，非金屬性：Mg<Al<As<Cl，元素非金屬性越強電負性越大，所以電負性最大的是Cl，故選D。]A．A中S和N的共用電子對偏向SB．A中S和N的共用電子對偏向NC．AlCl3、AlN和Al2S3都是離子化合物D．在化合物SiH4中，Si的化合價是－4價2．已知六種元素H、S、N、Al、Cl、Si的電負性分別為2.1、2.5、3.0、1.5、3.0、1.8。一般認為，如果兩種成鍵元素間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果成鍵元素間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。某有機化合物A的結構簡式為

，下列有關說法正確的是(

)√B

[元素的電負性越大，元素原子對成鍵電子的吸引力越大；電負性越小，元素原子對成鍵電子的吸引力越小。由于S元素的電負性小于N元素的電負性，即N元素對成鍵電子的吸引力大，因此S和N的共用電子對偏向N，A項錯誤，B項正確；AlCl3中Al和Cl的電負性差值為1.5，小于1.7，因此Al和Cl之間的化學鍵是共價鍵，AlCl3是共價化合物，同理可知AlN和Al2S3都是共價化合物，C項錯誤；Si元素的電負性小于H元素的電負性，因此，在SiH4中Si的化合價是＋4價，H為－1價，D項錯誤。]3．(雙選)如圖是第2周期3～9號元素某些性質變化趨勢的柱形圖，下列說法正確的是(

)A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負性C．y軸表示的不可能是原子半徑D．y軸表示的可能是元素的最高正價√√[歸納總結]1．解題思路根據原子結構、元素周期表的知識及相關已知條件，可推算原子序數，判斷元素在周期表中的位置等，基本思路如圖：元素推斷題的解題思路和方法2．解題方法(1)利用稀有氣體元素原子結構的特殊性稀有氣體元素原子的電子層結構與同周期的非金屬元素的陰離子的電子層結構相同，與下一周期的金屬元素的陽離子的電子層結構相同。①與He電子層結構相同的離子：H－、Li＋、Be2+等；②與Ne電子層結構相同的離子：F－、O2-、Na＋、Mg2+、Al3+等；③與Ar電子層結構相同的離子：Cl－、S2-、K＋、Ca2+。(2)利用常見元素及其化合物的特征①形成化合物種類最多的元素之一、單質是自然界中硬度最大的物質的元素或簡單氣態氫化物中氫的質量分數最高的元素是C。②空氣中含量最多的元素或簡單氣態氫化物的水溶液呈堿性的元素是N。③地殼中含量最多的元素或氫化物在通常情況下呈液態的元素是O。④單質最輕的元素是H；單質最輕的金屬元素是Li。⑤單質在常溫下呈液態的非金屬元素是Br；單質在常溫下呈液態的金屬元素是Hg。⑥最高價氧化物及其對應的水化物既能與強酸反應，又能與強堿反應的元素是Be、Al。⑦元素的簡單氣態氫化物和它的最高價氧化物對應的水化物能發生化合反應的元素是N；能發生氧化還原反應的元素是S。⑧元素的單質在常溫下能與水反應放出氣體的短周期元素是Li、Na、F。(3)利用一些規律①元素周期表中的遞變規律(“三角”規律)

若A、B、C三種元素位于元素周期表中如圖所示位置，則有關的各種性質均可排出順序(但D不能參與排列)。如原子半徑：C>A>B；金屬性：C>A>B；非金屬性：B>A>C。②元素周期表中的相似規律a．同主族元素性質相似(因為最外層電子數均相同)；b．元素周期表中位于對角線位置(圖中A、D位置)的元素性質相似，如Li和Mg、Be和Al、B和Si等。[能力達成]1．(雙選)常溫下，W、X、Y、Z四種短周期元素的最高價氧化物對應的水化物溶液(濃度均為0.01mol·L-1)的pH和原子半徑、原子序數的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．電負性：Z＞Y＞XB．簡單離子的半徑：Y＞Z＞W＞XC．同濃度氫化物水溶液的酸性：Z＜YD．Z的單質具有強氧化性和漂白性√√CD

[由圖像和題給信息可知，濃度均為0.01mol·L-1的溶液，W、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高價氧化物對應的水化物是酸，說明W、Y、Z都是非金屬元素，W、Z最高價氧化物對應的水化物的pH＝2，為一元強酸，原子序數Z＞W，則Z是Cl、W是N；Y的最高價氧化物對應的水化物的pH＜2，應該為二元強酸硫酸，則Y是S；X的最高價氧化物對應的水化物的pH＝12，應該為一元強堿氫氧化鈉，則X是Na。]2．A元素在宇宙中含量最高，B元素的氫化物是有臭雞蛋氣味的氣體，C元素的單質常用于自來水消毒，且C元素是海水中除H、O外含量最高的元素，D元素的單質在潮濕的空氣中長期放置，容易生銹而變成綠色，該綠銹溶于酸得到藍色溶液。關于元素A、B、C、D，下列說法錯誤的是(

)A．含氧酸酸性：C>BB．電負性：C>B>A>DC．第一電離能：A>C>B>DD．原子半徑：D>B>C>A√A

[A元素在宇宙中含量最高，則A為H，B元素的氫化物是有臭雞蛋氣味的氣體，則B為S，C元素單質常用于自來水消毒，且C元素是海水中除H、O外含量最高的元素，則C為Cl，D元素的單質在潮濕的空氣中長期放置，容易生銹而變成綠色，該綠銹溶于酸得到藍色溶液，則D為Cu。A．含氧酸酸性不一定C>B，只有最高價氧化物對應水化物酸性是C(HClO4)>B(H2SO4)，故A錯誤；B．根據同周期主族元素從左到右電負性逐漸增強，同主族從上到下電負性逐漸減小，則電負性：C(Cl)>B(S)>A(H)>D(Cu)，故B正確；C．根據同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA族大于ⅢA族，ⅤA族大于ⅥA族，同主族從上到下第一電離能逐漸減小，第一電離能：A(H)>C(Cl)>B(S)>D(Cu)，故C正確；D．原子半徑：D(Cu)>B(S)>C(Cl)>A(H)，故D正確。]3．A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素。A、B、D同周期，C、D同主族，A的原子結構示意圖為

，B是同周期除稀有氣體外原子半徑最大的元素，C的簡單氫化物溶于水呈堿性，E基態原子價電子排布式為3d64s2。回答下列問題：(1)A的基態原子電子排布式是________________；B的基態原子簡化電子排布式是________；D的基態原子價電子排布式是________；C的基態原子軌道表示式是__________________；E的原子結構示意圖是__________。1s22s22p63s23p2[Ne]3s13s23p3(2)A、B、C、D四種元素電負性由大到小的順序為_______________(填元素符號，下同)。(3)A、B、C、D四種元素第一電離能由小到大的順序為_____________。N>P>Si>NaNa<Si<P<N[解析]

A、B、C、D是四種短周期元素，A的原子結構示意圖為

，可知x＝2，即A元素為Si，B是同周期除稀有氣體外原子半徑最大的元素，A、B、D同周期，可知B元素是Na，C的簡單氫化物溶于水呈堿性，可知C元素是N，C、D同主族，可知D元素是P，E是過渡元素，且E的價電子排布式為3d64s2，可知E元素是Fe。(1)Si的基態原子電子排布式是1s22s22p63s23p2，Na的基態原子簡化電子排布式是[Ne]3s1，P的基態原子價電子排布式是3s23p3(對于主族元素，價電子是最外層電子)，N基態原子的軌道表示式是

，Fe的原子結構示意圖是

。(2)同一周期，從左到右主族元素電負性遞增，同一主族，自上而下元素電負性遞減，所以，A、B、C、D四種元素電負性由大到小的順序為N>P>Si>Na。(3)同一周期元素第一電離能從左到右呈增大的趨勢，但是通常ⅡA族元素的第一電離能大于ⅢA族元素、ⅤA族元素的第一電離能大于ⅥA族元素，同一主族，隨著電子層數的增加，元素的第一電離能逐漸減小，所以，A、B、C、D四種元素第一電離能由小到大的順序為Na<Si<P<N。[教材鏈接][教材交流·研討]如圖是短周期主族元素電負性與第一電離能的關系。回答下列問題：(1)元素③基態原子的電子排布式為_________；元素?的離子結構示意圖為________。(2)元素①⑤⑧組成的18電子的化合物，其化學式為________。(3)元素⑧⑨⑩?形成的簡單離子，其離子半徑由小到大的順序為_________________(填離子符號)。1s22s2CH3FMg2+<Na＋<F－<S2-

[解析]

⑧的電負性為4.0，為F，則黑線表示第2周期，灰線表示第3周期；③和⑥比周圍元素的第一電離能高，則③為Be，⑥為N，同理⑩為Mg，?為P。故元素分別為②Li、③Be、④B、⑤C、⑥N、⑦O、⑧F、⑨Na、⑩Mg、?Al、?Si、?P、?S、?Cl；則①為H。(1)元素③為Be，基態原子的電子排布式為1s22s2；元素?為Al，離子結構示意圖為

。(2)元素①H、⑤C、⑧F組成的18電子的化合物為CH3F。(3)元素⑧F、⑨Na、⑩Mg、?S形成的簡單離子分別為：F－、Na＋、Mg2+、S2-，通常電子層數越多，半徑越大，同層時核電荷數越大，半徑越小，離子半徑由小到大的順序為Mg2+<Na＋<F－<S2-。學習效果隨堂評估1．(雙選)電負性的大小也可以作為判斷元素金屬性和非金屬性強弱的尺度。下列關于電負性的變化規律正確的是(

)A．同周期從左到右，主族元素的電負性逐漸變大B．同主族從上到下，元素的電負性逐漸變大C．電負性越大，金屬性越弱D．電負性越小，非金屬性越強243題號15√√AC

[利用“同周期從左到右，主族元素電負性逐漸增大，同主族從上到下，元素電負性逐漸減小”的規律來判斷，AC項符合題意。]243題號152．已知元素電負性：X為2.1，Y為3.5，Z為2.6，W為1.2。上述四種元素中，最容易形成離子化合物的兩種元素是(

)A．X與Y B．X與WC．Y與Z D．Y與W23題號145√D

[如果兩種元素間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩種元素間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。]3．(雙選)嫦娥5號月球探測器帶回的月壤樣品的元素分析結果如圖，下列有關含量前六位元素的說法正確的是(

)A．原子半徑：Al>SiB．第一電離能：Mg＜CaC．Fe位于元素周期表的p區D．這六種元素中，電負性最大的是O23題號415√√AD

[A．Al、Si位于同一周期，Al的核電荷數小于Si，原子半徑：Al>Si，故A正確；B．Mg、Ca位于同一主族，同主族從上到下第一電離能減小，故B錯誤；C．Fe位于元素周期表的d區，故C錯誤；D．同周期主族元素從左到右電負性增大，同主族元素從上到下電負性減弱，則由此可知這六種元素中電負性最大的為O，故D正確。]23題號4154．X、Y、Z、W四種元素為短周期元素，它們在元素周期表中的相對位置如圖所示，已知W的最高正價與最低負價代數和為6，下列說法正確的是(

)A．單質的沸點：Y＞ZB．元素電負性：W＞ZC．元素